{"id":2567,"date":"2008-02-08T00:59:01","date_gmt":"2008-02-07T23:59:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sequencer.de\/blog\/?p=2567"},"modified":"2026-08-23T04:18:05","modified_gmt":"2026-08-23T02:18:05","slug":"synthesizer-diplom-synthesetechniken-fm-synthese","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sequencer.de\/blog\/synthesizer-diplom-synthesetechniken-fm-synthese\/2567","title":{"rendered":"Synthesizer-Diplom (Synthesetechnik\/en, FM-Synthese)"},"content":{"rendered":"

Digitale Synthesizer
\n<\/em><\/span><\/strong><\/span>3. Synthesetechniken
\n3.3 Weitere Algorithmen
\n– physical modeling, fm-synthese, etc.
\n<\/strong><\/span><\/p>\n

QUICKLINKS tutorial sektion: einfache erkl\u00e4rung fm<\/a>
\nfm synthese (mehr infos) <\/strong><\/span>fm<\/a><\/p>\n

find a complete „how to create a bass sound with FM“ tutorial here<\/a> \/ Tutorial f\u00fcr FM Bass Sounds hier..
\n<\/a><\/span>
\n<\/strong><\/span>Eine absolut vollst\u00e4ndige Beschreibung aller existenten Synthesen und Baugruppen ist (in diesem Rahmen) nicht m\u00f6glich, daher wurde die hier vorliegende Art dieser Arbeit gew\u00e4hlt. F\u00fcr weitere Informationen empfehle ich einen Blick in die Fachliteratur und Experimentieren mit den Ger\u00e4ten und Programmen, insbesondere f\u00fcr grundlegende Themen wie Filterbau, etc…
\nEine Technik, die nicht unerw\u00e4hnt sein darf, ist die FM-Synthese (Frequenzmodulation), welche vor allem in Yamahas DX Serie<\/a>, ab 1983, u.a. in Form des wohlbekannten „DX7<\/a>“ Anwendung fand. Hier sind Oszillatoren (bei Yamaha „Operator“ genannt), in einer bestimmten Weise miteinander verkn\u00fcpft (Yamaha nannte dies „Algorithm“.
\n\"algorithmus
\nDie DX<\/a> und TG \/ SY serie bis zum FS1R<\/a> (english)<\/a>). Die Anzahl der Oszillatoren war bei den meisten Ger\u00e4ten auf sechs oder vier pro Stimme festgelegt. Jeder Oszillator hat eine Lautst\u00e4rkenh\u00fcllkurve und kann in ihrem Frequenzverh\u00e4ltnis zu den anderen Oszillatoren jeweils eingestellt werden, da dies entscheidend f\u00fcr die Klangformung ist: Der unterste der Oszillatoren „in einem Strang“ (Algorithm) ist der sogenannte Tr\u00e4ger, der durch seine H\u00fcllkurve ein- und ausblendbar ist und f\u00fcr den Lautst\u00e4rkenverlauf sorgt. Der n\u00e4chste Oszillator, der den Tr\u00e4ger in seiner Frequenz steuert, der Modulator, kann nun durch seine H\u00fcllkurve (obwohl sie, nach wie vor, die Lautst\u00e4rke dieses Modulators steuert) den Klang ver\u00e4ndern, da er ja die Frequenz des Tr\u00e4gers steuert, mit der Intensit\u00e4t des aktuellen H\u00fcllkurvenpegels. Nun kann auch der n\u00e4chste Oszillator den modulierenden Oszillator abermals modulieren und durch seine H\u00fcllkurve f\u00fcr eine komplexere dynamische Klangsteuerung sorgen. Sechs nebeneinander liegende (parallele) Tr\u00e4ger sind genauso m\u00f6glich (wie bei einer Zugriegelorgel einfach 6 ein- und ausblendbare T\u00f6ne einer festen Frequenz \/ keine FM), wie auch sechs sich gegenseitig modulierende, lediglich festgelegt. Durch den „Algorithm“, ein Schaltbild, welches sich ausw\u00e4hlen und sogar im Falle der TG \/SY<\/a> (77 und 99) – Modelle frei definieren l\u00e4\u00dft, kann man alle parallelen und seriellen Kombinationen aussch\u00f6pfen.
\nDie mathematischen Grundlagen dieser und anderer Synthesetechniken sowie der Interpolation sind sehr weitreichend und k\u00f6nnen unter anderem im „Taschenbuch mathematischer Formeln“ von Dr. Ing. Hans-Jochen Bartsch, ISBN 3-343-00876-1, Fachbuchverlag Leipzig – K\u00f6ln ausf\u00fchrlich untersucht werden.
\nDie additive Synthese findet zur Zeit neue Beliebtheit in Form der Kawai K5000-Serie, dem „Emulator IV“ (bedingt) und Computersystemen wie etwa „Kyma“ und „Generator“.. Hier werden eine Anzahl von meist 64 oder 128 Obert\u00f6nen (Teilt\u00f6nen) mit je einer H\u00fcllkurve versehen(!) und einzeln editiert(!). Die Zusammensetzung dieser Teilt\u00f6ne (in „Reintheorie“ Sinusschwingungen der x-ten Vielfachen des Grundtons!) ergibt den komplexen Gesamtklang und erh\u00e4lt seinen Namen aufgrund der Addition der Einzelteilt\u00f6ne. Wenn man eine dreidimensionale Landschaft (entsprechend den Achsen: Amplitude, Frequenz und Zeit) aufgezeichnet hat, so bekommt man einen Eindruck dieser Synthese: Die Amplituden \u00fcber der Zeit (ein zeitlicher H\u00fcllkurvenverlauf der Amplitude einer Frequenz \/ die zweite Dimension im Gebirge) sind einzelne Scheiben in diesem Gebirge. Jede Scheibe steuert die Lautst\u00e4rke eines Oszillators einer bestimmten Frequenz, der dritten Dimension in diesem Gebirge entsprechend. Nachteile sind: sehr viele Parameter, denn, genaugenommen, m\u00fcssen noch diese Dinge geschaffen werden:-
\nPhasensteuerungsh\u00fcllkurven-
\nFrequenzh\u00fcllkurven
\n– Gegen „unendlich“ viele Oszillatoren, auch mit nicht ganzzahligen Frequenzen
\n– Jemand, der dies \u00fcberschauen kann
\nIn der Praxis werden Makros (Ein Befehl f\u00fcr viele Einzeloperationen) benutzt, daf\u00fcr keine der genannten letzten Punkte realisiert (bisher). Kawai versucht es mit einem Spektrum, welches als „Filter“ vom aktuellen Spektrum subtrahiert wird und beweglich ist (frequenzm\u00e4\u00dfig), dadurch ist ein quasi „charakteristikprogrammierbares“ Filter entstanden. Mathematisch ist hier eine (Fourier-)Reihe der einzelnen Sinusfunktionen pro Teilton zu bearbeiten, dessen Umfang ebenfalls enorm ist und durch externe, o.a. Literatur eingesehen werden kann. Der Anwender bekommt nat\u00fcrlich das mathematische Innenleben seiner Ger\u00e4te nicht mit. -Einen kleinen Eindruck dessen bekommt man jedoch bei Ansicht der Filterkonstruktion (Kapitel 3.1.1.). Korgs Prophecy<\/a> gab man gleich diese Synthesen mit: FM, subtraktive, VPM (Phasenmodulation), Sync.\/Ring\/Cross, Waveshaping etc.. und eine Entwicklung der neueren Zeit zeichnet sich neben vielen subtraktiven und additiven Mischarten der Klangerzeugung ab: das „physical modelling“. Aufgrund der physikalischen Grundlagen eines akustischen Instrumentes wird ein Algorithmus angewendet, der sich oft auch aus der „real \u00fcblichen“ Parameterisierung entfernt, jedoch an die physikalisch-mathematischen Grundlagen der Originalinstrumente angelehnt ist. So kann aus dem physikalischen Algorithmus („Modell“) einer gezupften Saite und einer Lufts\u00e4ulenschwingung (mit Resonanzraum), aus einem „Fl\u00f6tenmodell“ eine „gestrichene Fl\u00f6te“ werden, u.\u00e4. Die so gewonnenen Kl\u00e4nge haben oft ein H\u00f6chstma\u00df an Authentizit\u00e4t bei „wenigen“ Parametern, denn die Rechenvorschrift ist ja eine genaue naturwissenschaftliche \/ mathematische Beschreibung des akustischen Instrumentes. Vertreter dieser Ger\u00e4tegeneration sind Yamahas VL1, VP1 und VP70m<\/a> (gegen die die Prophecy-Modelle eher Versuche sind) etc..
\nDas Selberschaffen dieser Algorithmen erfordert also entsprechende fundierte Kenntnisse im akkustisch \/ physikalischen Bereich. Man benutzt die vorgegebenen Parameter.
\nNat\u00fcrlich ist bei allen Syntheseverfahren in realen Systemen immer nur eine „Teil-Authenzit\u00e4t“ anzunehmen, denn das „Original“ kann aufgrund seiner physikalischen Existenz nicht zu 100% realisiert werden, jedoch ist (wie generell in der Synthesizertechnik) auch nicht der Ersatz der traditionellen Instrumente das Ziel, allenfalls deren „Simulation“ und Verbesserung, um eine Musik Produktion schneller und unkomplizierter zu realisieren. (Bei entsprechender Spielweise kann ein „Modell“ trotzdem sehr „echt“ <\/em>klingen.) Die St\u00e4rken der synthetischen Klangerzeugung sind neue, vorher „ungeh\u00f6rte“ Kl\u00e4nge. Beim physical modelling \"Fmist man jedoch sehr gefordert, wenn man dies einfach „heraush\u00f6ren“ will. Nichtsdestotrotz ist das wirklich Interessante dieser Technik, die „Grenzbereiche“ der Modelle zu finden und sie f\u00fcr ein neues virtuelles akustisches Instrument zu verwenden, das wohl real nie gebaut werden wird.<\/p>\n

Dies sind: Algorithmus mit 2 Tr\u00e4gern, der untere Strang wird moduliert. Op.2 von Op.4 und Op.6 etc.. (rechts) und ein Ausschnitt aus dem H\u00fcllkurventeil sowie der Keyboardskalierung eines Yamaha TG77 (links)
\n\"algorithmus
\nfind a complete „how to make a bass with FM“ tutorial here<\/a> \/ Tutorial f\u00fcr FM Bass Sounds hier..
\n<\/a><\/span><\/p>\n

Fs1R Algo-Struktur:
\nvergr\u00f6\u00dfern = draufklicken..
\n\"fs1r<\/a>
\n<\/strong><\/span><\/p>\n

\u00a996\/97 MoogulatoR – kopieren (auch Auszugsweise) ohne Genehmigung nicht gestattet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Digitale Synthesizer 3. Synthesetechniken 3.3 Weitere Algorithmen – physical modeling, fm-synthese, etc. QUICKLINKS tutorial sektion: einfache erkl\u00e4rung fm fm synthese (mehr infos) fm find a complete „how to create a bass sound with FM“ tutorial here \/ Tutorial f\u00fcr FM Bass Sounds hier.. Eine absolut vollst\u00e4ndige Beschreibung aller existenten Synthesen und Baugruppen ist (in diesem Rahmen) nicht m\u00f6glich, daher wurde die hier vorliegende Art dieser Arbeit gew\u00e4hlt. 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01:00","format":false,"excerpt":"Digitale Synthesizer 3. Synthesetechniken 3.3.1. Softwaresynthesizer Wie sicher schon zu erkennen war, stellt diese Gattung die Zukunft und die Gegenwart der digitalen Synthesizer dar. Die unspezifische \"Verpackung\" (Geh\u00e4use) eines Computers als Synthesizer ist nat\u00fcrlich f\u00fcr ein offenes System geeignet. 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